31.3 : الاستقرار المؤقت وضوابط النظام

يعد تحليل استقرار الآلات المتعددة أمرًا بالغ الأهمية لفهم ديناميكيات واستقرار أنظمة الطاقة ذات الآلات المتزامنة المتعددة، والهدف هو حل معادلات التأرجح لشبكة من الآلات M المتصلة بنظام طاقة N-bus.

عند تحليل النظام، تمثل المعادلات العقدية العلاقة بين جهد الناقل وجهد الآلة وتيارات الآلة، وتُعطى المعادلة العقدية بواسطة:

V هو المتجه N لجهد الناقل، وE هو المتجه M لجهد الماكينة، وI هو المتجه M لتيارات الماكينة. بينما Y_11, Y_12, Y_21, and Y_22هي مصفوفات قبول N×N وN×M وM×N وM×M على التوالي. يمكن فصل المعادلات على النحو التالي:

بافتراض أن E معروفة، يمكن حل المعادلة الأولى تكراريًا لـ V باستخدام طرق مثل استبعاد Gauss أو Gauss-Seidel. بمجرد حساب V، يمكن الحصول على I من المعادلة الثانية.

إن القدرة الكهربائية الحقيقية الناتجة عن الآلة n هي:

تتضمن عملية حساب الاستقرار العابر حل معادلات التأرجح ومعادلات تدفق الطاقة بشكل متكرر:

• تحديد جهد الحافلة الأولي V_k، وتيارات الماكينة I_n، ومخرجات الطاقة p__an.
• حساب E__n.
• عدّل Y_11، واحسب Y_22 وY_12.
• تحديد Y_11 ، وحساب Y_22 و Y_12
• تحديد t=0.
• تحديد ما إذا كان هناك أي عمليات تحويل أو تغييرات في الحمل.
• احسب القدرة الكهربائية للآلة في الوقت t.
• استخدم التقديرات الأولية لحساب زوايا القدرة δ وسرعات الماكينة ω في الوقت t+Δ_t.
• تحسين تقديرات القدرة الكهربائية في الزمن t+Δ_t.
• أوجد زوايا القدرة δ وسرعات الماكينة ω في الزمن t+Δ_t.
• قم بزيادة الوقت وكرر الخطوات حتى نهاية المحاكاة.
• يعد اختيار خطوة الوقت الدقيقة أمرًا ضروريًا لتجنب عدم الاستقرار في التكامل العددي.

من خلال اتباع هذه الخطوات واستخدام المعادلات المقدمة، يمكن للمهندسين تحليل الاستقرار المؤقت لأنظمة الطاقة متعددة الآلات وضمان التشغيل الموثوق به في ظل ظروف مختلفة.